高填方路基沉降分析与防治

李 甲 言

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

1 高填方路基沉降分析的必要性

高填方路基的稳定性关系到高速公路整体结构的稳定性和耐久性，会直接对路基路面结构造成一定程度的破坏。高填方路基沉降会直接造成高速公路路基路面结构出现整体破坏，出现开裂等病害，降低行车舒适性，影响行车安全。在高速公路建设过程中，就应该采取必要的措施控制路基沉降，但是到目前为止这依然是一项世界难题。高速公路高填方路基沉降不仅直接影响高速公路的使用与美观，还会引起交通事故。因此，必须在设计、施工和运营管理过程中对高填方路基沉降进行全面的分析，制定有效的防治措施。

路基是高速公路的主要组成部分，而高填方路基的施工难度是路基施工中较大的，必须在设计与施工中提高重视程度。高填方路基在填筑的过程中会对原地面进行修整，挖除种植土、淤泥等不合格的路基填土，并进行整平压实。施工过程中必须严格控制填料质量、填层厚度和压实质量等，以尽可能降低路基沉降的影响。然而，在施工过程中，个别施工企业为了提高施工速度，降低施工成本，人为增加路基填层厚度，导致底层填料无法达到设计压实质量要求。另外，在施工过程中对压实质量检测不到位，也是导致路基沉降的主要原因之一。总之，在设计与施工过程中充分考虑高填方路基沉降的影响因素，建立科学合理的质量控制体系，提高路基的施工质量，并做好路基沉降的防治，是高填方路基施工质量的必要保障。

2 高填方路基沉降影响因素分析

2.1 自然因素的影响

2.1.1 地理条件的影响

高速公路勘察设计过程中，必须对当地的地理条件进行全面的考虑，对公路沿线的地形、地貌和海拔高度进行分析，合理进行公路路线规划设计。不同地理条件的地区地形地势变化加大，地下水和地面水的分布也存在很大差异，因此必须结合施工现场的实际情况进行公路路基设计。在高填方路基设计中，合理确定路基填筑高度，不仅可以节约成本，也可以降低路基施工难度，提高施工质量。另外，尤其对于傍山半填半挖路基设计中，应充分结合地形，合理选取填筑高度。最后，做好路基排水设计，不仅要做好永久性排水设计，还要在施工过程中做好临时排水，以防止出现水破坏。

2.1.2 水文与地质条件的影响

路基沿线的岩石风化程度、裂隙、纹理、岩层走向和不良地质等，都是在高填方路基设计与施工中重点考虑的项目。根据路基施工周边的土壤类别，确定路基填料，保证路基的强度和稳定性。路基施工区域地面水的走向、水位高度、积水期的长短、地下水位高度、泉水、层间水的分布等，都会影响路基的施工，降低路基的稳定性，甚至引发很多病害。

2.1.3 气候条件的影响

路基施工区域的温度、湿度、冰冻深度、风力风向、降水量等气候条件，都是影响路基施工的重要因素。根据一年中的气候变化，确定施工计划，如在夏季高温季节进行填方施工，而在冬季冰冻季节只能进行挖方施工，填方施工将会在春融季节出现沉降，严禁进行施工。另外，还应该充分考虑不同地段气候变化的影响，制定不同的施工方案。

2.1.4 植物覆盖的影响

施工区域的植物覆盖情况直接影响土体的稳定性，如植物覆盖层厚度大，根系深入土壤可以起到固结土体的作用，提高路基边坡土体的稳定性。另外，地表的植物覆盖层还可以降低水流速度，起到调节水温的作用。

2.2 人为因素的影响

2.2.1 荷载作用的影响

路基在施工与运营使用的过程中，受到各类不同荷载的作用，会对路基结构产生一定的影响。在施工过程中，受到各类施工机械的荷载作用；在运营使用过程中，主要受到各类车辆荷载的影响，这些都属于动载。另外，路基结合还要承受路基路面结构自重荷载的影响，也就是静载的影响。随着我国交通运输事业的不断发展，车辆趋于大型化，对路基结构的承载能力提出了很多更高的要求。

2.2.2 施工方法的影响

在高填方路基施工过程中，必须采取必要的措施提高路基施工质量，建立完善的质量控制体系。正确选择施工方法，进行高填方路基的施工，是保证路基施工质量的关键。在进行路基填筑施工时，首先要严格控制填料的质量、填层厚度和含水量，做好压实机械的合理组合，并进行严格的压实度质量检测。含水量应控制在最佳含水量附近，夏季施工可略高于最佳含水量。土方路基的压实度通常选择灌砂法，检测过程中应选取有代表性检测位置，保证检测质量。

2.2.3 养护措施的影响

当发现高填方路基出现沉降破坏时，必须制定养护措施，及时有效的完成处治。首先应对高填方路基沉降的原因进行充分分析，然后有针对性的制定养护方案，并在养护施工过程中做好质量控制。

3 高速公路高填方路基沉降防治措施

3.1 做好施工前的预防

1)在高速公路设计阶段，全面做好勘察设计工作，对施工路段基本情况全方位掌握。全面掌握影响路基沉降的各方面因素，提前做好高填方路基沉降的预防措施。对高速公路高填方路基填料进行检验，确保其符合设计要求。制定科学合理的质量控制体系，为施工期间做好施工质量控制，提高施工质量，做好质量检测，为高填方路基施工质量提供保障。

2)做好路基土质的改善。为了提高路基的强度和稳定性，改善施工路段路基的土质状况，做好排水工作。对含水量较高的土质路基，采用砂井法、排水板法做好路基的竖向排水工作；可采用设置砂垫层的方法进行路基水平排水。排出路基内部多余的水分，可有效提高路基的强度和稳定性。

3)建立试验段，准确确定施工参数。为了准确确定高填方路基施工参数，建立试验段，通过试验段施工确定松铺系数、机械组合方式、碾压遍数、摊铺层厚度等，为路基施工质量提供保证。

3.2 施工过程中路基沉降控制措施

1)填挖结合处的施工。路基填方结合处如果处治不当，最容易出现不均匀沉降，造成路基破坏。尤其是高填方路基，控制不当将会造成严重的路基沉降破坏。实践证明，在填挖结合处换填渗水性好的路基填料，在填挖结合处挖台阶，加强夯实，可有效提高填挖结合处施工质量，减少和去除不均匀沉降。

2)不良地质路段高填方路基施工。

对地质不良地段，高填方路基首先应做好路基排水，换填透水性好的路基填料，提高路基的强度和稳定性。同时，制定专项施工方案，对不良地质路基进行处治，如湿陷性黄土路基，可采用灰土挤密法进行处治。另外，在施工中严格按照施工方案进行施工，进行严格的施工质量，并做好路基施工质量检验，尽可能做好路基沉降。

4 结语

高填方路基沉降造成高速公路路基路面结构的严重破坏，严重影响行车质量和行车安全。在高速公路建设过程中，必须全面分析高填方路基的沉降影响因素，制定有效的防治措施。文章从自然因素和人为因素两大方面分析了高填方路基沉降的影响因素，并从施工前预防和运营后处治两个方面进行阐述，提出了防治措施，可对高速公路高填方路基沉降进行有效控制。